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PLC控制柜及原理
发布时间:2023-10-02 18:25:31   来源:bob的网页地址

  PLC控制柜有过载、短路、缺相保护等功能。其结构紧密相连、工作稳定、功能齐全,能够准确的通过实际控制规摸大小进行组合,既可以实现单柜自动控制,也可以实现多柜通过工业以太网或工业现场总线网络组成集散(DSC)控制系统,能适应各种大小规模的工业自动化控制场合,被广泛应用在电力、冶金、化工、造纸、环保污水处理等行业中。

  PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制,实现完美的网络功能,性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点,是现代工业的核心和灵魂。用户可以根据自身需求设计PLC控制柜、变频柜等,并可搭配人机界面触摸屏,达到轻松操作的目的。

  典型应用有恒压供水、空压机、风机水泵、中央空调、港口机械、机床、锅炉、造纸机械、食品机械等等。

  对于控制柜的电源切断与接通,一般都是采用空气开关,建议一些重要的电器元件(设备),为了保证可靠运行,可分设不同空气开关,例如,PLC一个空开,接触器线.PLC

  如果是简单的逻辑控制柜,采用接触器就可以搞定,如果是带自控功能,或是复杂逻辑的控制柜,PLC是必须的。选PLC时,如果工程小,可以直接用一个一体化的PLC;如果工程比较大,可能就需要模块式的PLC,这个要根据工程需要选择。

  指功率晶体管工作在高频开关状态的直流稳压电源,其开关频率在20kHz以上。随着技术的进步,目前开关频率可达几百千赫,甚至几兆赫。开关电源的主要组成部分是直流(DC-DC)变换器。其分类方法有多种,按激励功率开关晶体管的方式来分,可分为自激型和他激型,

  对于PLC的电源输入如果是DC的,就必须要加开关电源,对于PLC的电源输出,大多数的PLC都是自带24VDC的电源,需要结合实际情况来定是否要这个开关电源。

  继电器输出的类型,PLC是可以直接驱动交流负载或功率负载的(不同品牌的驱动能力有所出入),这样就能省去很多中间环节。

  对于晶体管输出的类型,PLC如果想驱动交流负载或功率负载,就需要借助外部继电器了,动作过程为PLC输出至继电器线圈,继电器触点来带动以上负载。此时的继电器,就等于“中介”。

  用于实现电气连接的一种配件,工业上划分为连接器的范畴。随工业自动化程度慢慢的升高和工业控制要求越来越严格、精确,接线端子的用量逐渐上涨。

  如果只是一个单纯的PLC控制柜,基本就是需要这些玩意,如果你的控制柜内还需要有其他的设备,就看情况增加。例如:小控制箱供电或者仪表,就要增加空开数量。

  环境条件:远离强烈的震动源,防止震动频率为10-55HZ的频繁或连续震动。防止太阳光直接照射,环境和温度在0℃-55℃;避免有腐蚀和易燃的气体,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。

  PLC的电源在总系统中起着十分重要的作用。一个良好的、可靠的电源系统是PLC工作的基本必须,因此,PLC的电源的设计一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去,图1是交流220V供电转为24V直流,图2是直流24V供电。

  中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能工作,接收并存储从编程器键人的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当投入运行时,PLC扫描输入,读取用户程序,执行并输出结果。

  例如:西门子300系列PLC的CPU模块的分类S7-300CPU模块可分为紧凑型、标准型、革新型、户外型、故障安全型和特种型CPU。

  PLC的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入到CPU,其电路可分为直流输入电路和交流输入电路。直流输人电路的延迟时间相对来说比较短,可以直接与接近开关、光电开关等电子输人装置连接,交流输入电路适用于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

  PLC的输出接口电路的作用是将CPU向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号,以便控制接触器线圈等电器的通、断电。PLC的输人输出接口电路一般都会采用光耦合隔离技术,可以轻松又有效地保护内部电路。输出接口电路通常有继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种类型。

  工作原理:当可编程逻辑控制器投入运行后,其工作过程大体上分为三个阶段, 即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

  在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入端的状态和数据,并将它们存入输入映象寄存器中。输入采样结束后,进行用户程序执行和输出刷新的阶段。在程序执行和输出处理的两个阶段,即使输入状态和数据发生明显的变化,输入映象寄存器中的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才可能正真的保证在任何情况下,该输入均能被读入。

  PLC总是以自上而下的顺序依次地扫描用户程序。每一条梯形图时,按先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是不是要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

  在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生明显的变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生明显的变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

  在程序执行的过程中若使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话,输入过程影像寄存器的值不会被更新,程序直接从I/O模块取值,输出过程影像寄存器会被立即更新,这跟立即输入有些区别。

  当扫描用户程序结束后,可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是可编程逻辑控制器的真正输出。

  1)高可靠性。高可靠性是PLC最突出的特点之一。由于工业生产过程是昼夜连续的,这就对用于工业生产过程的控制器提出了高可靠性的要求。它的平均故障间隔时间为3—5万h以上。

  2)灵活性。电气设备配置了PLC以后,在硬件设备基本不变的情况下,只需编写不同应用软件程序即可满足多种的控制要求,且可以用一台PLC控制几台操作方式完全不同的设备。

  3)便于改进和修正。相对于传统的电气控制电路,PLC为改进和修正原设计提供了极其方便的手段。

  4)触点利用率高。一个输入开关量或程序中的一个“线圈”可提供给用户任意多个联锁触点。也就是说,触点在程序中的使用次数不受限制。

  5)丰富的I/O接口。PLC除了其有计算机的基本部分(如CPU,存储器等)以外,还有丰富的I/O接口模块。对不同的现场信号都有相应的I/O模块与现场器件或设备连接。

  6)模拟调试。PLC能对所控功能在实验室内进行模拟调试,缩短现场的调试时间。

  7)对现场进行微观监视。在PLC系统中,操作人员能通过显示器观侧到所控每个触点的运作情况,随时监视事故发生点。

  10)编程简单、使用起来更便捷。PLC采用面向控制过程的方式,目前的PLC大多采用梯形图语言的编程方式,它继承了传统控制电路清晰直观的特点。

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